Medicína a přírodověda

Článků v rubrice: 210

Černá smrt gumy a jak jí čelit

Guma je jedním z neopěvovaných velkých hrdinů průmyslové revoluce. Kromě jejích obvyklých aplikací, jako jsou pneumatiky, kondomy, elastické spodní prádlo, apod., představuje základní složku asi ve 40 000 výrobcích, včetně absorbérů nárazu, hadic, lékařských nástrojů, těsnění, atd. Poptávka po gumě se neustále zvyšuje. Ale nabídka již nedrží krok. Smrtelná houba hrozí zcela vyhladit kaučukovníky a gumárenský průmysl musí hledat náhradní zdroje.

Fotogalerie (1)
Tradiční těžba latexu z gumovníku (zdroj Pixabay)

Dnes existují dva hlavní zdroje: stromy kaučukovníky a ropa. Pro většinu použití se za lepší zdroj považuje stromový přírodní latex. Tato guma je pevnější, elastičtější, lépe absorbuje nárazy a je odolnější vůči teplu a tření. Syntetická verze na bázi ropy takové kvality nemá. Klíčem k dobré gumě jsou velmi dlouhé polymerové molekuly a vlastnost zvaná „spontánní samozpevnění“ (spontaneous reinforcement) tj. reversibilní nepoddajnost pod mechanickým napětím. Pro některé aplikace je sice možno použít syntetickou gumu, ale pro jiné je přírodní guma nepostradatelná - například u leteckých pneumatik. Ty musejí být stoprocentně vyrobeny z přírodní gumy, protože v důsledku vysokého tepla a tření při přistávání letadel by explodovaly.

Pará Rubber Tree

Hlavním zdrojem přírodní gumy je již minimálně 70 let gumovník Pará (Hevea brasiliensis) pocházející z Brazílie a nyní pěstovaný ve všech tropických pralesích. Celková plocha, na níž se dnes pěstuje, činí asi 100 000 km2, většinou v jihovýchodní Asii. Získávání latexu je velmi pracné a zvyšování produkce je téměř nemožné. V roce 2017 byla globální poptávka po přírodní gumě asi 30 milionů tun, ale gumárenský průmysl byl schopen uspokojit jen 45 % - a tento podíl se bude neustále snižovat. Až asi do recese v roce 2008 se cena přírodní gumy během jednoho desetiletí zvýšila téměř desetinásobně, zejména v důsledku rozvoje asijských ekonomik.

Černá smrt

S rozvojem ekonomiky se majitelé lesů odvracejí od gumovníků a místo nich spíše pěstují palmu olejnou, což je méně pracné a dříve přináší zisk. Přechod k palmovému oleji sice ohrožuje nabídku, ale to není to nejhorší. Největší nebezpečí představuje houba nazývaná jihoamerická listová plíseň - „černá smrt“ gumy. Tato nemoc zatím nejde vyléčit. Ve třicátých letech zcela zničila gumárenský průmysl v Jižní Americe. Nemoc se zatím nerozšířila do Asie, a to především díky přísným ochranným opatřením. Pokud by se zde vyskytla, mohla by zničit gumárenský průmysl během jednoho roku. Nebezpečí je tak veliké, že OSN považuje listovou plíseň za potenciální biologickou zbraň. Proto se již desítky let hledají alternativy, ale zatím bez výsledku. Panamský gumovník Castilla elastica sice produkuje dobrou gumu, ale obvykle hyne při odčerpávání latexu. Indická gumovníková rostlina Ficus elastica je silná, ale produkuje málo kvalitní latex. Naštěstí jsou k dispozici dva noví nečekaní kandidáti, a to severský plevel Taraxacum kok-saghyz, druh pampelišky, a zakrslá pouštní křovina z Mexika, guayule, které by mohly pomoci gumárenskému průmyslu opět na nohy.

Překonávání problému

Světu se dnes zatím daří nedostatek gumy překonávat. Nebylo tomu ale tak v některých oblastech v minulosti. Přihodilo se to například Sovětskému svazu za druhé světové války, když Japonci blokovali export gumy z jihovýchodní Asie. Sovětští agronomové ve 30. letech prozkoumali více než tisíc domácích rostlin jako možný náhradní zdroj. Nejvhodnější se ukázala být sibiřská pampeliška pocházející z pohoří Ťan Šan v Kazachstánu. Tento blízký příbuzný zahradnímu plevelu produkuje ve svých kořenech velké množství vysoce kvalitního latexu. Místní lidé ho používali dlouhou dobu jako žvýkačku. Vědecké označení je Taraxacum kok-saghyz, což znamená pampeliška gumový kořen. V průběhu desetiletí Sověti metody pěstování a zpracování sibiřských pampelišek vyvíjeli, a když Němci napadli v roce 1941 Sovětský svaz, pěstovala se tato rostlina již na ploše 67 000 ha a kryla domácí potřebu gumy z třiceti procent. Produkce pokračovala i po válce, ale byla zastavena v roce 1951, když se na trhu opět objevila guma z jihovýchodní Asie.

Japonská blokáda rovněž zasáhla Spojené státy. Proto byl v roce 1942 zahájen velký projekt za účasti tisíců vědců k nalezení alternativy. Experimentovalo se i se sibiřskou pampeliškou a pouštní křovinou z čeledi hvězdnicovitých Parthenimum argentatum, známou pod jménem guayule. Začátkem 20. století se dostala na trh jako gumová plodina, ale tento průmysl zkolaboval v době velké krize Great Depression. Divoká rostlina guayule se pěstovala v oblasti od Mexika až po Texas, ale válka tento projekt ukončila. V současné době jsou obě rostliny opět předmětem výzkumu. Pokud jde o sibiřskou pampelišku, německý gumárenský gigant Continental zkoumá její použití ve výzkumném středisku Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology v Münsteru (Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME). (Psali jsme o tom zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/medicina-a-prirodoveda/788-pampelisky-staro-novy-zdroj-prirodni-gumy .) Americký konkurent Bridgestone provozuje pilotní závod v Arizoně, kde se vyrábí guma z guayule. Obě firmy předvedly nedávno své demonstrační pneumatiky, které potvrdily, že alternativní guma je dostatečně kvalitní. Nejsou však zatím komerčně dostupné. Guma ze sibiřské pampelišky se rovněž vyvíjí v Číně, Indii a USA, ve Španělsku, Austrálii a v Jižní Africe.

Gumovníkové rostliny do všech klimatických pásem

Aby bylo možno krýt globální poptávku po gumě, bude třeba pěstovat všechny tři rostliny na milionech hektarů půdy, přičemž gumovníkové stromy se budou pěstovat v tropických oblastech, sibiřské pampelišky v severních mírných oblastech a guayule v poloaridních (suchých) oblastech. Je třeba doufat, že se svět nedostane do situace, kdy by guma nebyla k dispozici.

Zdroj: Graham Lawton: A world without gum? New Scientist, 2019, č. 3230, s. 44-46

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Profesoři laserové fúze - Bruecker a Siegel

O soukromém úsilí v oblasti termojaderné fúze jsme již psali vícekrát. O prvním „soukromníkovi“ zatím ani jednou. Poslyšte příběh, který měl dva konce. Dobrý a špatný. Vůbec prvními fúzními podnikateli byli Americký fyzik Keith Brueckner a podnikatel Kip Siegel.

Den otevřených dveří na MatFyz

dne 21.11.2019 pořádá Matematicko-fyzikální fakulta UK tradiční Den otevřených dveří. Připravuje opět bohatý program, který probíhá po celý den v budově Matfyzu na Malostranském náměstí 25. Mnoho inspirativního nabídne také učitelům fyziky, matematiky či informatiky.

Vakuum jako na měsíci

Specialitou české pobočky firmy Edwards jsou přístroje pro oblast vědeckého vakua. Firma z Lutína jimi zásobuje celý svět. Díky vývěvám fungují nejpřesnější elektronové mikroskopy na světě či supersilné vědecké lasery.

Kvůli milované vědě se nestačil ani oženit

Pokud zalovíme v paměti a vzpomeneme si na školní léta, určitě se nám vybaví v hodinách chemie používaný laboratorní plynový kahan, nesoucí jméno jednoho z největších vědců 19. století, profesora Roberta Bunsena.

Chytré budovy v ohrožení

Čtyři z deseti počítačů řídících automatické systémy chytrých budov byly v prvním pololetí tohoto roku vystaveny nějakému druhu kybernetického útoku. Toto zjištění přináší společnost Kaspersky ve svém přehledu hrozeb zacílených na chytré budovy.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail